溶酶体酶是
生物酶的一种。溶酶体(lysosome)为细胞浆内由单层脂蛋白膜包绕的内含一系列
酸性水解酶的小体。溶酶体是细胞内具有单层膜囊状结构的
细胞器,溶酶体内含有许多种
水解酶类,能够分解很多种物质,溶酶体被比喻为细胞内的“酶仓库”“
消化系统”。
溶酶体内的酶都是
水解酶,而且一般
最适pH为5,所以都是酸性水解酶。溶酶体内的酶如果释放会把整个细胞消化掉。一般不释放到
内环境,主要进行
细胞内消化。
现已知各类细胞的溶酶体中约含60种酶,包括
蛋白质、糖类、
脂类等物质的
水解酶类,如酸性
磷酸脂酶、
组织蛋白酶、
核糖核酸酶以及芳香基硫酸脂酶A和B等。各类溶酶体所含水解酶也有所不同,大多数溶酶体里的酶是
糖蛋白,但也有例外,如
鼠肝细胞和
肾细胞溶酶体里的酶大部分是
脂蛋白。 常见的溶酶体酶包括:
芳基硫酸酯酶A(ASA)、
半乳糖脑苷脂酶、
β-半乳糖苷酶、β-
氨基己
糖苷酶A、总
氨基己糖苷酶、
β-葡萄糖苷酶、神经鞘磷脂酶、α-
半乳糖苷酶、α-
葡糖苷酶、α-
岩藻糖苷酶、α-
甘露糖苷酶、酸性型β-甘露糖苷酶、天冬
氨酰氨基
葡糖苷酶、α-L-艾杜糖苷酸酶、
艾杜糖醛酸硫酸酯酶、
乙酰肝素-N-硫酸
酯酶、α-N-
乙酰氨基葡糖苷酶、乙酰CoA-氨基葡糖-N-
乙酰转移酶、N-乙酰氨基葡糖-6-硫酸酯酶、半乳糖-6-硫酸酯酶、β-半乳糖苷酶、芳基硫酸酯酶、β-
葡糖醛酸苷酶、
透明质酸酶、
磷酸转移酶、棕榈酰蛋白硫脂酶、
羧肽酶(TPP1溶酶体
肽酶)、
神经酰胺酶、
唾液酸酶、酸性酯酶等等。
溶酶体内的
酶活性不足(主要是酸性水解酶)、
激活蛋白、
转运蛋白或溶酶体蛋白加工校正酶的缺乏而引起溶酶体
功能缺陷,造成
次级溶酶体内相应底物不能被消化,底物积蓄,
代谢障碍,形成贮积性疾病,称为
溶酶体贮积症,溶酶体贮积症不仅影响机体某个器官的正常功能,往往也会影响到整个机体代谢活动的
协调性,引起多种疾病。目前已知此类疾病有40种以上,大致可分为
糖原累积病、
脑苷脂沉积病、台-萨氏综合征和
粘多糖沉积病等几大类。
糖原累积病(glycogen storage disease,GSD),发病原因是肝和
肌细胞的溶酶体缺乏一种酸性Ⅱ一
葡萄糖苷酶。正常时此酶分解
糖原,而此
酶缺乏时,溶酶体吞噬的过剩糖原无法降解,大量堆积在次级溶酶体内使其肿胀,最终导致溶酶体破裂,其他酶漏出,
严重破坏组织细胞。此病属
常染色体缺陷性
遗传病,患者多为小孩,常在两周岁以前死亡。
脑苷脂沉积病(cerebrosidosis),又名Gaucher病(
戈谢病),是
巨噬细胞和脑
神经细胞的溶酶体缺乏β-
葡萄糖苷酶(β-glucocerehrosidase)造成的。大量的葡萄糖
脑苷脂沉积在这些细胞溶酶体内,巨噬细胞变成Gaucher细胞,患者发生肝、
脾肿大,
血小板减少,
贫血,骨痛等症状,严重的发生
眼球运动障碍,
共济失调等
中枢神经系统症状。此病多发生于各个年龄段,从婴幼儿到成人均可发病,症状轻重差异大,发病越早,症状越重,则
预后越差。。
台-萨氏综合征(Tay-Sachs diesease),溶酶体缺少氨基已糖酯酶A(β-N-hexosaminidase),后果是GM2
神经节苷脂不能水解而贮积在溶酶体中,从而使细胞发生功能损害。该病在德系犹太人中发病率最高,我国极少见。表现为家族性痴呆,大脑
黄斑变性。本病以神经细胞受损较明显,因此,
神经组织功能障碍很突出,表现为
渐进性失明、痴呆和瘫痪。我国有报道的病例至今只有两例。
粘多糖沉积病(mucopolysaccharidosis)是一组
黏多糖进行性代谢障碍的遗传病。病理是溶酶体内缺乏黏多糖降解酶,因而不能分解黏
多糖类,使这些物质堆积在次级溶酶体内。患者面容粗犷,骨骼异常,智力
发育不全,内脏功能普遍受损,
角膜混浊。患儿体内有糖胺聚糖沉积,以脑、心、肝、脾较为显著,角膜、骨、
肌腱次之,心脏受累以瓣膜、心肌为主。
临床表现也有差异,目前共分为7型。
溶
酶体酶缺失、不足或活性差可以采用溶酶体酶活性检测的方法进行测量,溶酶体酶活性检测是确诊酶体
贮积症的
金标准。国内有
北京协和医院、
上海新华医院、北京中科
医学检验所等单位可以进行溶酶体酶活性的检测。